Озонолітичний синтез ацетофенону – напівпродукту для виготовлення лікарських препаратів заспокійливої дії

Автор(и)

  • A. H. Halstian State Enterprise “Lugansk State Medical University”, Rubizhne, Ukraine,
  • A. S. Bushuiev State Enterprise “Lugansk State Medical University”, Rubizhne, Ukraine,
  • V. V. Kotova State Enterprise “Lugansk State Medical University”, Rubizhne, Ukraine,
  • O. O. Demchenko State Enterprise “Lugansk State Medical University”, Rubizhne, Ukraine,

DOI:

https://doi.org/10.14739/2409-2932.2020.1.198119

Ключові слова:

озонолиз, этилбензол, ацетофенон, ацетатная кислота, окисление, катализ, озон

Анотація

 

Ацетофенон – важливий напівпродукт для виготовлення лікарських препаратів заспокійливо дії. Відомі методи його одержання не мають майбутнього через технологічну складність, жорсткі умови синтезу та низькі коефіцієнти переробки вихідної сировини. Тому актуальним завданням є розробка маловідходного, низькотемпературного синтезу ацетофенону за допомогою озону.

Мета роботи – дослідити кінетичні закономірності реакції озону з етилбензеном в ацетатній кислоті та розробити озонолітичний синтез ацетофенону.

Матеріали та методи. Застосовували льодяну ацетатну кислоту фірми «Sigma» кваліфікації «Х.Ч.»; етилбензен, ацетофенон фірми «Acros organics» кваліфікації «Х.Ч.»; ацетати металів кваліфікації «Х.Ч.». Концентрацію О3 у газовій фазі визначали спектрофотометричним методом за поглинанням в області 254–290 нм на спектрофотометрі СФ-46, що призначений для вимірювання коефіцієнтів пропускання рідких і твердих прозорих речовин в області спектра від 190 нм до 1100 нм. Ідентифікацію складових реакційної маси ті їх кількісний аналіз у розчині здійснили методом газорідинної хроматографії.

Результати. Дослідили кінетичні закономірності окиснення етилбензену озоном у розчині льодяної ацетатної кислоти. Показано, що при температурі 15 оС озонування відбувається переважно за ароматичним кільцем. Введення у систему каталізатора – манган (ІІ) ацетату – підвищує селективність окиснення за бічним ланцюгом з 34,0 %до 87,7 %. Як основні продукти утворюються ацетофенон (76,5 %) і метилфенілкарбінолацетат (11,2 %).

Висновки. Озонування етилбензену в ацетатній кислоті перебігає переважно за ароматичним кільцем, і отримати ацетофенон із високим виходом неможливо. Введення у систему каталізатора на основі перехідного металу дає змогу спрямувати процес переважно за бічним ланцюгом з утворенням 76 % ацетофенону.

 

Посилання

Pan, H. L., Li, S. T., Shu, M. J., Ye, Y. W., Cui, Q. H., & Zhao, Z. X. (2018). p-Xylene catalytic oxidation to terephthalic acid by ozone. Scienceasia, 44(3), 212-217. https://doi.org/10.2306/scienceasia1513-1874.2018.44.212

Chen, Y. H., Chang, C. Y., Chen, C. C., & Chiu, C. Y. (2006). Kinetics of ozonation of 2-mercaptothiazoline in an electroplating solution combined with UV radiation. Industrial & Engineering Chemistry Research, 45(14), 4936-4943. https://doi.org/10.1021/ie060065w

Galstyan, A., Galstyan, G., & Timoshyna, L. (2018). Research of the process of liquid phase selective oxidation of 4-aminotoluene with ozone. Chemistry & Chemical Technology, 12(3), 341-345. https://doi.org/10.23939/chcht12.03.341

Tarasenko, O. I., & Chalysh, I. A. (2010). Kinetyka ridynnofaznoho okysnennia hidroksytoluoliv ozonopovitrianoiu sumishshiu [Kinetics of liquid-phase oxidation of hydroxytoluenes by ozone-air mixture]. Ukrainskyi khimichnyi zhurnal, 76(1-2), 92-95. [in Ukrainian].

Ku, Y., Ji, Y. S., & Chen, H. W. (2008). Ozonation of o-cresol in aqueous solutions using a rotating packed-bed reactor. Water Environment Research, 80(1), 41-46. https://doi.org/10.2175/106143007x220905

Galstyan, G. A., Tyupalo, N. F., & Razumovskii S. D. (2004). Ozon i ego reaktsii s aromaticheskimi soedineniyami v zhidkoi faze [Ozone and its reactions with aromatic compounds in the liquid phase]. Lugansk: VNU. [in Russian].

Galstyan, G. A., Tyupalo, N. F., & Galstyan, A. G. (2009). Zhidkofaznoe kataliticheskoe okislenie aromaticheskikh soedinenii ozonom [Liquid-phase catalytic oxidation of aromatic compounds by ozone]. Lugansk: VNU. [in Russian].

Galstyan, G. A. (2017). Ozonolitychnyi syntez α-amino-α/-hidroksymetyl-4-nitroatsetofenonu [Ozonolysis of α-amino-α/-hydroxymethyl-4-nitroacetophenone in the liquid phase]. Current issues in pharmacy and medicine: science and practice, 10(1), 26-31. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.14739/2409-2932.2017.1.93433

Kuleshova, T. S., & Galstyan, A. G. (2019). Ridynnofazne ozonuvannia etylbenzenu [Liquid-phase ozonation of ethylbenzene]. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, (3), 17-21. https://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-124-3-17-21

Razumovskyi, S. D., Halstian, H. A., & Tiupalo, M. F. (2000). Ozon ta yoho reaktsii z alifatychnymy spolukamy [Ozone and its reactions with aliphatic compounds]. Luhansk: SUDU. [in Ukrainian].

Romanovskii, B. V. (2006). Osnovy khimicheskoi kinetiki [Fundamentals of chemical kinetics]. Moscow: Ekzamen. [in Russian].

Emanuel, N. M., Denisov, E. T., & Maizus, Z. K. (1965). Tsepnye reaktsii okisleniya uglevodov v zhidkoi faze [Chain reactions of oxidation of carbohydrates in the liquid phase]. Moscow: Nauka. [in Russian].

Potapenko, E. V., & Kudyukov, Yu. P. (2001). Okislenie 4-nitrotoluola ozonom v uksusnom angidride v prisutstvii sul`fata margancza [Oxidation of 4-nitrotoluene by ozone in acetic anhydride in the presence of manganese sulfate]. Kinetika i kataliz, 42(6), 1-4. [in Russian].

Galstjan, A. G., Bushuev, A. S., & Galstjan, T. M. (2010). Kataliticheskoe okislenie 3-atsetaminotoluola ozonovozdushnoi smes'yu v uksusnoi kislote [Catalytic oxidation of 3-acetaminotoluene by ozone-air mixture in acetic acid]. Vostochno-Evropeiskii zhurnal peredovykh tekhnologii, 1(6), 50-53. [in Russian].

Andreev, P. Y., Galstyan, A. G., & Galstyan, G. A. (2005). Oxidation of 2,4-dinitrotoluene with ozone in acetic acid in the presence of transition metal salts. Neftekhimiya, 45(5), 319-322.

Galstyan, A., Marshalok, H., Galstyan, T., Kuleshova, T., & Marshalok, O. (2019). Katalityczne utlenianie alkilobenzenów ozonem [Catalytic oxidation of alkylbenzenes with ozone]. Przemysł Chemiczny - Chemical Industry, 98(9), 1475-1478. [in Polish]. https://doi.org/10.15199/62.2019.9.30

##submission.downloads##

Номер

Том 13 № 1 (2020)

Розділ

Оригінальні дослідження

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.  Лицензия Creative Commons
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).